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2.1 群落的结构
一定区域
各种生物
集合
生物间有一定的关系。各种生物是相互作用相互影响，彼此之间以物质和能量为纽带紧密地联系在一起。
包括全部的生物，即植物、动物、微生物。
有一定的时间和空间
群落：相同时间聚集在　 　　　中　 　　　种群的　 　。
回顾：群落的概念
判断：下列描述属于群落的是（ ）
A. 一个池塘中的所有鱼类
B. 一片森林中的各种植物
C. 城北一个水产品市场上待卖的活鸡、活鱼，各种蔬菜以及它们上面所附着的微生物
D. 一座山上的各种植物、动物、真菌等全部生物
关键：包括一个区域内全部生物
D
群落的概念
视角决定问题——以群落和种群研究为例
研究种群的核心问题
种群的数量特征及其变化规律
数量特征
最基本
特征
种群密度
其他
特征
年龄结构
性别比例
出生率
出生率
迁入率
迁出率
影 响
直接 影响
“J” 形增长
“S”形增长
波动
下降
数量变化
2.科学方法
群落水平上研究的问题
视角决定问题——以群落和种群研究为例
群落的物种组成
优势种群
种间关系
群落的空间结构
群落的演替
生态位
范围和边界
研究群落的核心问题
种群的相互关系及其发展
研究种群是研究群落的基础
热带雨林
常绿阔叶林
落叶阔叶林
常绿针叶林
苔原
热带雨林
常绿阔叶林
不同的群落之间物种组成是一样的吗？
二.群落的物种组成
（1）作用：是______________的重要特征，也是决定___________最重要的因素
（2）衡量指标： ，即群落中__________的多少。
区别不同群落
物种丰富度
物种数目
群落性质
物种丰富度与物种的种类数目有关，与生物个体数量无关。
（3）我国从北方到南方群落的变化
越靠近热带地区，单位面积内的物种越_____
丰富
热带雨林
亚热带常绿阔叶林
温带落叶阔叶林
寒带针叶林
北极冻原
丰富度随海拔高度的增加而减小
随着海拔的增加，物种的丰富度怎么变化？
1.下列关于丰富度的叙述，不正确的是（ ）
A.群落中生物个体数目的多少称为丰富度
B.不同群落生物的丰富度是不同的
C.从赤道到北极，群落的丰富度逐渐减少
D.丰富度越大的群落，其结构越复杂
【练一练】
A
在群落中，有些物种不仅_________，它们对群落中其他物种的_______________，往往_________；
例如武夷山常绿阔叶林中的米槠、甜槠、木荷等；
（4）优势种和常见种
a、优势种
数量很多
影响也很大
占据优势
b、常见种
一些物种虽然在群落中比较______，但对其他物种的____________，它们就__________；
例如武夷山常绿阔叶林中的狗脊、芒萁；
常见
影响不大
不占优势
甜槠
甜槠花絮
狗脊
芒萁
群落中的物种组成不是固定不变的。
放牧强度 物种丰富度相对值 优势种
无放牧区 14.11 羊草
轻度放牧区 16.50 羊草、糙隐子草
中度放牧区 15.63 糙隐子草
重度放牧区 13.90 碱蓬
我国东北部的草原群落中优势种随放牧强度的变化
控制放牧强度对于维持草原群落稳定、实现可持续发展非常重要；
给畜牧业生产有什么启示：
材料分析
糙隐子草
碱蓬
草原中放牧强度加大: 羊草
随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势；原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失。
先研究一下种内关系
种内互助
种内竞争
三、种间关系：
三、种间关系：
原始合作（互惠）
互利共生
捕食
种间竞争
寄生
1.原始合作
（1）概念
两种生物共同生活在一起时，双方______，但是分开后，各自_____________；
（2）举例：海葵与寄居蟹
（3）特点：_____________________________。
都受益
也能独立生活
双方都受益，分开也能独立生活
（4）数量坐标图和营养关系图
1.原始合作
海葵与寄居蟹
海葵坐着“寄居蟹开的房车”在海底旅行,但它要确保司机安全
蚂蚁喜欢吃蚜虫分泌的蜜露，并把蜜露带回蚁穴喂养幼蚁。同时，蚂蚁精心保护蚜虫，驱赶并杀死蚜虫的天敌，越冬时还会把蚜虫的卵带回蚁穴加以保护。
蚜虫和蚂蚁
两种生物长期_______________，________，________；
2.互利共生
（2）举例：豆科植物和根瘤菌、地衣(藻类真菌共生体)
（3）特点：
共同生活在一起
相互依存
彼此有利
相互依存，彼此有利
分开，双方都不利，一方或者两方不能正常生活
（1）概念：
（4）数量坐标图和营养关系图
2.互利共生
豆科植物和根瘤菌
植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。
地衣(真菌和藻类植物的共生体 )
互利共生
真菌
藻类
通过菌丝提供水、无机盐
通过光合作用提供有机养料
3.捕食
（1）概念：
________________________的现象；
一种生物以另一种生物为食
（2）举例：翠鸟捕鱼、牛吃草
（3）数量坐标图和营养关系图
被捕食者：
捕食者：
数量多者
数量少者
或先增先减者。
或后增后减者。
看曲线的最高点
注意：捕食不只是动物之间，动物以草为食，也是捕食关系。
【思考】大鲈鱼以小鲈鱼为食，是不是捕食关系？为什么？
不是捕食
大、小鲈鱼为同一物种，是发生在同种生物个体之间的种内竞争。
____或______生物共同利用同样的_________和_____而产生的________的现象；
4.种间竞争
（1）概念：
两种
更多种
有限资源
空间
相互排斥
（2）举例：同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗
（3）数量坐标图和营养关系图
“势均力敌”型
“你死我活”型
新、老猴王争夺王位
不是竞争关系
注意: 竞争激烈程度取决于空间, 食物重叠的范围。
5.寄生
（1）概念
一种生物从另一种生物（____）的_____、_____或___________中_________并通常对宿主_________的现象；
宿主
体液
组织
已消化的物质
获取营养
产生危害
（2）举例:马蛔虫和马、菟丝子和豆科植物、噬菌体和细菌
（3）特点：
寄生者一般给寄主造成慢性伤害，但不会立即杀死寄主（宿主）。
寄主受害，寄生者受益
如果分开，寄生者难以单独生存，而寄主会生活更好。
个
体
数
时间
A
B
宿主
寄生者
（4）数量坐标图和营养关系图
体表寄生
体内寄生
一般情况下，宿主的个体数不会变为零。
思维训练：溯因推理
某湖泊中生活着鲈鱼和短吻鳄，短吻鳄会捕食鲈鱼，而鲈鱼又是人们喜爱的美味。当地居民为了提高这种鲈鱼的产量而大量捕杀短吻鳄。在短吻鳄被捕杀儿乎绝迹之后，鲈鱼的产量却没有增加。调查表明湖中鲈鱼的种群数虽竟然比原来还下降了。追溯原因，有人提出了以下可能：
A. 气候变化造成鲈鱼的食物短缺；
B. 短吻鳄捕食的另一种鱼以鲈鱼为食；
C. 捕杀短吻鳄前鲈鱼的种群已经衰退；
D. 人类主要捕捞鲈鱼幼龄鱼造成种群衰退。
以上四种解释都有道理吗。你认为哪种是最可能的原因？作出推测后，应该怎样进一步判别？
【提示】该题提出的四种解释，都有一定道理。鲈鱼种群数量下降可能是多种因素共同作用的结果，但仅根据所给信息判断，B说法是最可能的原因。这是因为，湖泊中一般生活有多种生物、各个种群之间存在复杂的种间关系和相互作用，短吻鳄是顶级捕食者，捕食多种鱼类和其他动物，鲈鱼则以小鱼、虾、贝类浮游动物等为食。当短吻鳄几近消失时，被它捕食的动物数量可能会增长，进而影响原本比较稳定的落结构，最终影响鲈鱼的种群数量。
作出推测后，应深人调查该湖泊中的物种组成及其相互关系。尤其是与短吻鳄、鲈鱼存在紧密联系的物种，看看它们的种群数量发生了哪些变化，从而作出进一步的判别。要判断A、B、D的解释是否合理，也需要做更多调查。例如，调查湖泊所在地是否发生了气候变化，气候变化对湖泊中的生物带来了哪些影响，人类对鲈鱼的捕捞情况是怎样的，等等。
二、拓展应用
3. 捕食者在猎杀猎物时，场面比较血腥，这往往会让人认为捕食者很残忍。有的地方曾经为了保护某些食草动物而人为消灭捕食者，但结果却事与愿违。请从群落中物种之间的相互关系, 以及这种关系是如何形成的等角度，分析群落中存在捕食者的生态意义。
【提示】捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间，因此,捕食者有利于保持群落内物种的丰富度，并使多个生物种群的数量维持在一定范围内。
同时，捕食者吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用；捕食者与被捕食者还表现出协同进化。
(1)池塘中的全部鱼构成一个群落( )
(2)原始合作对双方都有利，且双方形成相互依赖的关系( )
(3)不同群落中物种丰富度不同，一般来说，越靠近热带地区，物种丰富度越高( )
(4)蝉吸食树的汁液，蝗虫啃食植物叶片都属于捕食关系( )
判断正误
×
×
√
×
下图中的①～④为四组生物的种间关系图(纵轴为个体数，横轴为时间)。A是地衣中的藻类和真菌；B是大、小草履虫；C是兔与狐；D是细菌和噬菌体。请据图回答问题：
学以致用
XUE YI ZHI YONG
(1)判断四组生物关系对应曲线(填图中序号)：
A._____；B._____；C._____；D._____。
③
②
①
④
1、分类
群落的空间结构包括___________和_________
垂直结构
水平结构
三、群落的空间结构
森林植物的分层现象
三江平原的水平结构
2、垂直结构
（1）概念：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。
挺水植物
沉水植物
底栖动物
浮水植物
草食性鱼类
肉食性鱼类
浮叶植物
滤食性鱼类
（2）植物垂直分层现象①决定植物分层现象的因素（陆生群落）决定植物地上分层的环境因素：决定植物地下分层的环境因素：②植物分层现象的意义：植物的分层与___________有关：不同植物适于在不同的光照强度下生长对光的利用光照、温度等。水分、无机盐等。大兴安岭完整森林的群落结构示意图春季红松兴安落叶松白桦兴安杜鹃墨水银莲花狼牙花显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力绿藻褐藻红藻浅层中层深层除光照强度外，植物的垂直分布也跟光的波长(光质)有关。海岸带浅海带深海带挺水层
浮水层
沉水层
垂直结构实例：湖泊群落（水生群落）
挺水层植物菰（茭白）
浮水层植物凤眼蓝
沉水层植物水车前
（3）动物垂直分层现象
鹰、杜鹃、黄鹂等总是成群地在林冠层活动，吃高大乔木的种子
山雀、鹟、莺、啄木鸟等鸟类总是在森林的中层营巢
画眉、八色鸫等则是典型的森林底层鸟类，吃地面上的苔鲜和昆虫
群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件；
动物垂直分层的原因：
【思考】竹林中竹子高低错落有致，是群落在垂直结构上的分层现象吗
一片竹林中的全部竹子是一个种群，种群不具有垂直结构。
不是。
3.水平结构：
群落内的生物在水平方向上的镶嵌分布现象
决定群落水平结构的因素
①地形的变化；
②土壤湿度和盐碱度的差异
③光照强度的不同
④植物自身生长特点的不同
⑤人与动物的影响
西双版纳-现代冰川博物馆
例：说明影响高山上群落的水平结构的因素是__________。
温度
高山上植物的分布
3.群落的水平结构
探讨点　群落的空间结构
如图a、b、c分别代表在－200 m～3 800 m的海拔内，山坡a、森林b、海洋c三个不同的自然区域内植物的分布状况。回答下列问题：
核心探讨
突破重难　强化素养
(1)a处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？
提示　温度。这不是群落的垂直结构。
群落的垂直结构
不同种植物高矮引起垂直分层
不同地形高低引起的垂直分布
垂直地带性分布
(2)b、c处的植物在垂直方向上都具有明显的分层现象，影响它们分布的主要环境因素是什么？这是群落的垂直结构吗？
提示　b处森林中植物的垂直分层现象主要是受光照强度影响形成的；c处藻类植物的分层现象是受光质(光的波长)影响形成的。这是群落的垂直结构。
(3)b处动物在群落中也有垂直分层现象，这种分布与植物的分层有何关系？
提示　群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
(4)有人说：“b处桦树高低错落有致，只存在垂直结构，而野草丛比较矮小，只存在水平结构”，你认为这种说法对吗？为什么？
提示　不对。垂直结构和水平结构都是指群落中不同种生物的分层或分布关系。同种生物如桦树的不同分布属于种群层次，不能构成垂直结构。矮小的野草丛有垂直结构和水平结构的存在。
(1)森林有垂直结构，草原只有水平结构( )
(2)群落的分层现象不仅表现在陆地上，也表现在水域中( )
(3)一片竹林中的箭竹高矮不齐体现了群落的垂直结构( )
(4)在海拔高度不同的山坡上分布着不同的植物类群，说明群落具有垂直结构( )
(5)洪泽湖近岸区和湖心区不完全相同的生物分布，构成群落的水平结构( )
判断正误
×
√
×
×
√
植物类群地上分层
光照、温度等
引起
水、无机盐等
引起
植物类群地下分层
植物类群垂直结构
群落的空间结构普遍存在，如：草坪中也有垂直结构(地上部分和地下部分都有)。
四、群落的季节性
由于_____、______和______等随季节而变化，群落的_____和_____也会随之发生_______的变化；
阳光
温度
水分
外貌
结构
有规律
1、概念
有些种类的植物在早春来临时开始萌发，并迅速开花和结实，到了夏季其生活周期结束；另一些种类的植物则在夏季到达生命活动的高峰，从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间结构发生改变。夏枯草荷（2）实例一 大多数典型的草原鸟类和高鼻羚羊等有蹄类动物，在冬季都向南方迁移，到雪被较少、食物充足的地区生活。旱獭、仓鼠等啮齿类动物在冬季会休眠，有些动物在炎热的夏季进入夏眠。
旱獭
仓鼠
高鼻羚羊
（3）实例二
五、生态位
一个物种在群落中的___________，包括所处的_________，_________的情况，以及与其他物种的_____等，称为这个物种的生态位（niche)
地位或作用
1.概念：
空间位置
占用资源
关系
某种动物的生态位
栖息空间
天敌
食物
其他种间关系
2.研究内容
（1）研究动物的生态位
通常要研究它的_______、____、____以及________________等；
（2）研究植物的生态位
通常要研究它在研究区域内的________、________、_________等特征，以及它__________________等
栖息地
食物
天敌
与其他物种的关系
出现频率
种群密度
植株高度
与其他物种的关系
（3）特点：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位（4）原因：群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果（5）意义：有利于不同生物充分利用环境资源生态位重叠导致种间竞争
如图，有A和B两个种群，A种群主要以a为食，B种群主要以b为食，它们又共同以c为食。
A
B
a
b
c
生态位重叠部分(c)越大，种间竞争越激烈。
生态位重叠：
当两个或更多的物种共同利用某些资源时，即出现了生态位重叠，如果资源供应不足，就会产生种间竞争，
如果竞争激烈，种群对资源的利用就会发生改变，可能出现生态位移动(a)或一个物种绝灭(b)。
核心归纳
(1)群落的外貌和空间结构具有季节性规律的变化( )
(2)四大家鱼的混养利用了它们在池塘中占据着不同的生态位( )
(3)如两种动物的生活空间相同，则它们的生态位就完全相同( )
判断正误
√
√
×
可以合理地设计人工生态系统，利用不同生物之间生态位的差异，充分利用环境资源，从而获得更大的价值。
与社会的联系
(2)对动物生态位影响最大的是动物的栖息环境和食物条件(种间关系)。我国劳动人民将生态位不同的四种鱼混养，既降低了竞争的激烈程度，又充分利用了空间和资源。
1. 鱼类的混合培养
(1)四大家鱼的混养利用的是它们在池塘中占据着不同的生态位。
品种 栖息水层 食性
青鱼 水体的中下层 以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食
草鱼 水体的中下层或水草多的地方 主要以水草为食
鳙鱼 水体的中上层 主要为浮游动物为食,也食用部分浮游植物
鲢鱼 水体上层 主要以浮游植物为食
(2)对植物生态位影响较大的是植株高度和种间关系。
①间作的两种或多种植物必须有很明显的植株高度差异；
②间作的植物中高的为阳生植物，矮的为阴生植物。
2.农作物的间作
(1)农作物的间作模式有很多种，农作物间作利用的是它们在农田中占据着不同的生态位。
间作模式 实例分析
玉米与大豆 ①玉米植株高，大豆植株矮；②大豆可利用与其共生的根瘤菌固氮，从而增加土壤肥力
苹果与绿豆 ①果树高大，绿豆植株矮小，可充分利用相邻果树间的空间；②果树适当遮阴可缓解作物的光合“午休”现象
2. 长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔混交林中的乔木层有红松、红皮云杉、白桦等多种植物，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹏等鸟类。判断下列表述是否合理，
（1）针阔混交林中的红松和红皮云杉存在种间竞争的关系。 （ ）
（2）从山麓到山顶依次出现不同的森林类型，是群落的垂直结构。 （ ）
（3）小杜鹃主要生活在林冠层，这是小杜鹃的生态位。 （ ）
√
×
×
研究土壤中小动物类群丰富度
土壤小动物
蜘蛛
鼠妇
蜈蚣
马陆
蚯蚓
昆虫
类型
对动植物遗体起着重要的辅助作用
… …
A.实验原理
（2）调查方法：
即用一定规格的捕捉器(采集罐、吸虫器)进行取样，通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
取样器取样法
探究 实践：研究土壤中小动物类群的丰富度
土壤中常见小动物的种类、特点及功能
（1）调查对象：
（3）丰富度统计方法
按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。
等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。
记名
计算法
在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。
目测
估计法
4.实验步骤
(1)准备
①制作取样器
选择直径为5cm的硬质金属饮料罐，在距离顶端5cm处剪断。这样的取样器容积约为100mL。
②记录调查地点的地形和环境情况，提出安全注意事项
(2)取样
选择取样地点，将表层土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，按压到罐底与地表几乎齐平，用铲子将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中。
注意: 塑料袋上应标明取样的地点和时间等
(3)采集小动物
①诱虫器采集法
在去底花盆中放一个金属网，将取到的土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通，土壤与花盆之间要留一定的空隙。然后，将花盆放在诱虫器上，打开电灯。
注意: 利用土壤小动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性
杀死、保存小动物
如果需保证小动物生活状态应将酒精换成什么？
湿棉花
例1.根据根据小动物具有趋暗、趋湿、避高温的特性，我们应选择（ ）的诱虫器呢？
A
②简易采集法
将取到的土壤样品放在瓷盆内（要注意防止小动物逃走），用解剖针拨找小动物，同时用放大镜观察，发现体型较大的小动物，可用包着纱布的镊子取出来，体型较小的则可以用吸虫器采集；
采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，也可以放入试管中；
【思考2】如果要采集大量跳虫用于实验室培养，最好选择吸虫器___，理由是_____________________________________________；
【思考3】如果要采集大量甲螨作为标本来保存，最好选择吸虫器___，理由是______________________________________________；
B
该吸虫器的湿棉花模拟了土壤湿润环境，利于跳虫存活
D
该吸虫器中的酒精可将收集的甲螨及时固定，防止腐烂
(2)观察和分类
①观察
用肉眼观察；
借助放大镜、体视显微镜观察（最好）；
普通光学显微镜（4倍物镜和5倍目镜）
②分类
借助有关图鉴查清小动物的名称，并进行分类；
无法知道小动物名称的，可记为“待鉴定××”，并记录特征。
蛛形纲—蜘蛛
(2)观察和分类
B.实验过程
探讨点2　调查方法比较
请将下列方法进行归类(填序号)：
①样方法　②抽样检测法　③取样器取样法　④标记重捕法　⑤记名计算法　⑥目测估计法
(1)用于调查种群密度的方法有 。
(2)用于调查群落丰富度的方法有 。
(3)用于统计群落丰富度的方法有 。
①②④
③
⑤⑥

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